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原文传递考虑环境因素的车辆碰撞时间计算方法

专利名称：	考虑环境因素的车辆碰撞时间计算方法
摘要：	本发明请求保护一种考虑环境因素的车辆碰撞时间计算方法。该方法包括两个阶段：1.建模阶段，包括碰撞时间概率模型构造和碰撞时间修正模型构造。首先通过将主车与目标相对距离、主车速度与目标速度视为随机过程来构造车辆碰撞时间概率模型；然后引入目标特征参数和交通环境参数，结合碰撞时间概率模型来建立碰撞时间修正模型。2.计算阶段，包括数据采集和碰撞时间计算。首先通过传感器检测目标运动参数、特征参数以及交通环境参数；再利用传感器检测的目标参数、交通环境参数及其统计特征，按照碰撞概率指标以及碰撞概率模型与修正模型，计算碰撞时间阈值。本发明能更准确地计算车辆碰撞时间阈值来评估车辆的碰撞风险，提高车辆碰撞预警性能。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆邮电大学
发明人：	岑明;黄志凌;周洋平;熊周兵
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910187945.1
公开号：	CN110040134A
代理机构：	重庆市恒信知识产权代理有限公司
代理人：	刘小红;陈栋梁
分类号：	B60W30/095(2012.01);B;B60;B60W;B60W30
申请人地址：	400065 重庆市南岸区南山街道崇文路2号
主权项：	1.一种考虑环境因素的车辆碰撞时间计算方法，其特征在于，具体包括以下步骤：建立碰撞时间概率模型的步骤：将主车与目标相对距离、主车速度与目标速度视为随机过程来构造车辆碰撞时间TTC概率模型f1(TTC)，用以计算碰撞时间阈值；建立碰撞时间修正模型的步骤：通过引入目标特征参数和交通环境参数，构造出碰撞时间修正模型，用以修正碰撞时间阈值；数据采集步骤：通过车载传感器检测目标运动参数、特征参数以及交通环境参数；碰撞时间的计算步骤：通过传感器检测的目标特征参数、交通环境参数及其统计特征，结合碰撞概率指标以及碰撞时间概率模型与碰撞时间修正模型，计算修正后的碰撞时间阈值。 2.根据权利要求1所述的考虑环境因素的车辆碰撞时间计算方法，其特征在于，所述建立碰撞时间概率模型的步骤具体包括：考虑传感器误差对碰撞时间阈值设定的影响，通过碰撞时间概率模型来计算碰撞时间阈值，包括以下步骤： (1)碰撞时间定义：碰撞时间定义为当前状态下主车与目标发生碰撞所需要的时间：式中，D为主车与目标相对距离，Vh为主车速度，Vt为目标速度； (2)碰撞时间概率模型：将式(1)中D、Vh与Vt视为随机过程，分别建立分布函数，其中，相对距离D的分布函数为：D～N(μD,σD2)，μD、σD分别表示相对距离D的均值与均方差；主车速度Vh的分布函数为：Vh～N(μVh,σVh2)，μVh,、σVh分别表示主车速度Vh的均值与均方差；目标速度Vt的分布函数为：Vt～N(μVt,σVt2)，μVt,、σVt分别表示目标速度Vt的均值与均方差，利用D、Vh与Vt的分布函数，计算得到碰撞时间概率模型如下所示：式中，f1(TTC)为碰撞时间的概率密度函数，μTTC为碰撞时间均值，σTTC为均方差，计算方法为： (3)碰撞时间阈值计算：根据碰撞时间概率模型f1(TTC)及给定的碰撞概率指标P，计算碰撞时间阈值Tt，计算公式为：其中，F1为碰撞时间的概率分布函数。 3.根据权利要求1所述的考虑环境因素的车辆碰撞时间计算方法，其特征在于，所述建立碰撞时间修正模型的步骤，包括以下步骤： (1)危险系数计算：根据目标特征参数和交通环境参数，采用模糊推理方法计算危险系数k，以表征目标特征参数和交通环境参数对碰撞时间阈值的影响； (2)碰撞时间修正方法定义：利用危险系数k，对碰撞时间阈值Tt进行修正，得到碰撞时间阈值Tl，计算公式如下： Tl＝k*Tt (6)。 4.根据权利要求3所述的考虑环境因素的车辆碰撞时间计算方法，其特征在于，所述步骤(1)通过模糊推理来计算危险系数k，包括以下步骤： (1)建立模糊集与隶属度函数：定义环境因素参数以及危险系数k的模糊集，交通环境参数(TE)包括天气能见度(VA)和道路干燥度(DR)，目标特征参数(TC)只包括目标类型(VT)，对天气能见度(VA)、道路干燥度(DR)及目标类型(VT)均定义3个模糊子集：{Li/正常，Mi/中等危险，Hi/非常危险}，并建立3个模糊子集的隶属度函数，将传感器采集到的环境因素参数模糊化； (2)构造交通环境参数的模糊推理规则：根据天气能见度(VA)和道路干燥度(DR)，制定交通环境因素KTE的模糊推理规则表： (3)构造环境因素的模糊推理规则：根据交通环境参数KTE和目标类型(VT)的模糊子集，制定危险系数k的模糊推理规则表： (4)模糊推理与反模糊化：根据模糊规则表进行推理得到危险系数k的模糊变量表示，再通过反模糊化，得到危险系数k的精确量。 5.根据权利要求4所述的考虑环境因素的车辆碰撞时间计算方法，其特征在于，所述步骤(2)构造交通环境参数的模糊推理规则：根据天气能见度(VA)和道路干燥度(DR)，制定交通环境因素KTE的模糊推理规则表，具体包括： 1)DR为Li且VA为Li，则KTE为Li：道路干燥度为干燥，空气能见度条件较好，则此时交通环境参数的危险系数为较低； 2)DR为Li且VA为Mi，则KTE为Mi：道路干燥度为干燥，空气能见度条件一般，则此时交通环境参数的危险系数为中等； 3)DR为Li且VA为Hi，则KTE为Hi：道路干燥度为干燥，空气能见度条件较差，则此时交通环境参数的危险系数为较高。
所属类别：	发明专利